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开关电源适配器的搅扰来历及处置体例
宣布时候:2020-12-29 15:15:51 阅读次数:85 作者:admin 前往列表

开关电源适配器的长处是体积玲珑、转换效力高,可是因为它任务在高频开关心换状况,会发生高频谐波成份,而这些谐波成份颠末电路和空间会辐射到外部电路、空间,会搅扰其余电子装备的一般任务。

搅扰有两个首要方面:

1.开关电源适配器本身发生的高频搅扰旌旗灯号对别的电子装备一般任务的影响;

2.开关电源适配器本身抵当外界搅扰旌旗灯号的搅扰,保障本身一般任务的才能,即抗搅扰性。一个搅扰和抗搅扰机能都很好的开关电源适配器,它的任务不变性会更好。

按搅扰情势,开关电源适配器的搅扰又可以或许分为电磁辐射搅扰(EMI)和射频搅扰(RFI)。开关电源适配器发生搅扰源的身分良多,上面是几种首要的搅扰来历。

1. 功率开关管在开关任务状况时发生的搅扰。

开关电源适配器里的功率开关管任务在开关状况,任务时会发生较大的脉冲电压和脉冲电流。因为在脉冲电流和脉冲电压中含有丰硕的高次谐波成份,同时又因为功率开关管导通时开关变压器的漏感和整流二极管的规复特征会构成电流振荡,而在整流二极管上发生的浪涌电压,功率开关管断开时因为变压器漏感发生的浪涌电压,这些都是开关电源适配器的噪声来历。

2. 因为二极管的规复特征发生的搅扰。

当二极管停止高频整流时,因为二极管的结电容,正向电流所贮存的电荷在加反向电压时不能顿时消逝,会构成二极管的固有反向电流。这段时候称为反向规复时候,这时候因为加到二极管的反向电压较大,会发生较大耗损和构成较大的搅扰来历。

若是二极管在反向电流规复时的电流变更率di/dt较大,因为电感感化会发生较大的尖峰电压,这便是二极管的规复噪声。Di/dt较大时称为硬规复,Di/dt较小时称为软规复。软规复既可经由过程接收回路完成,也可经由过程谐振开关手艺完成。软规复对进步开关电源适配器的任务靠得住性,减小搅扰有很大的益处。因为肖特基二极管不载流子积蓄效应,以是规复乐音很小。

3. 高频变压器绕组发生的搅扰。

高频变压器绕组中的电流构成磁通,此中大局部经由过程高导磁率的磁芯,但也有少局部磁通经由过程绕组空隙辐射进来,成为所谓漏磁通,这些漏磁通会构成电磁搅扰。

4. 由整流滤波电路发生的搅扰。

开关电源适配器的交换输出端接有整流滤波电路,整流二极管的导通角很小,使整流电流的峰值很大,这类脉冲状的二极管整流电流也会发生搅扰。


开关电源适配器的搅扰及处置体例

根据电磁兼容性发生的因素,处置开关电源适配器的电磁兼容性可从三个方面动手:

1)减小搅扰源发生的搅扰旌旗灯号

2)堵截搅扰旌旗灯号的传布路子

3)增强受搅扰体的抗搅扰才能

对开关电源适配器发生的对外搅扰,如电源线谐波电流、电源线传导搅扰、电磁场辐射搅扰等,只能用减小搅扰的体例来处置。一方面,可以或许增强输出/输出滤波电路的设想,改良有源功率因数弥补(APFC)电路的机能,减小开关管及整流、续流二极管的电压、电流变更率,接纳各类软开关电路拓补布局及节制体例等;另外一方面,增强机壳的屏障结果,改良机壳的裂缝泄漏,并停止杰出的接地处置。

对外部的抗搅扰才能,如浪涌、雷击,应优化交换输出及直流输出端口的防雷才能。对雷击可接纳氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合体例来处置。对静电放电,接纳TVS管及响应的接地掩护,加巨细旌旗灯号电路与机壳等的间隔,或选器具有抗静电搅扰的器件来处置。减小电源适配器的外部搅扰,应从以下几个方面动手:注重数字电路与摹拟电路单点接地,大电流电路与小电流出格是电流、电压取样电路的单点接地,以减小共阻搅扰、减小地环的影响;布线时注重相邻线间的间距及旌旗灯号性子,防止发生串扰;减小地线阻抗;减小高压大电流线路出格是变压器原边与开关管、电源滤波电容电路所包围的面积;减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围的面积;减小变压器的泄电感、滤波电容的散布电容;接纳谐振频次高的滤波电容器等。

在传布路子方面,恰当的增添高抗搅扰才能的TUS及高频电容、铁氧体磁珠等元器件,以进步小旌旗灯号电路的抗搅扰才能;与机壳间隔较近的小旌旗灯号电路,应加恰当的绝缘耐压处置等;功率器件的散热器、主变压器的电磁屏障层要恰当接地;各节制单位间的大面积接地用接地板屏障;在整流器的机架上,要斟酌各整流器间电磁耦合、零件地线安排等,以改良电源适配器外部任务的不变性。

成立了本身的电磁兼容性实验室,在开关电源适配器研发的早期,就努力于电磁兼容性的研讨任务。经由过程专业的电源输出输出滤波器设想及防雷设想,和对零件的宁静性、数字接口电路的抗静电设想及抗疾速瞬变脉冲群设想,对零件布局恰到益处的电磁屏障设想,使零件外部的电磁情况杰出,任务不变,靠得住性进步。宽阔的交换输出电压规模,使零件的电压跌落、电压瞬变及电压短时间断等搅扰事后,开关电源适配器可以或许一般任务。


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